这是一份人教版八年级物理下册专项训练5密度、压强、浮力的综合含答案，共10页。
专项训练5 密度、压强、浮力的综合1.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法正确的是( )A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力2.如图所示,航母在海试中的相关说法错误的是 ( )A.航母在海面上匀速航行时,航母受到的重力等于航母受到的浮力B.为了防止发生碰撞,并列航行的护卫舰与航母须保持较远距离,因为流体在流速大的地方压强小C.舰载机飞离航母后,航母受到海水的浮力减小D.舰载机飞离航母后,航母底部受到海水的压强增大3.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示。若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则( )A.F甲
F乙C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙4.水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计),静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法不正确的是( )A.B球在甲中排开液体的重力小于在乙中排开液体的重力B.A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力C.甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强D.甲容器对水平面产生的压强等于乙容器对水平面产生的压强5.如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是( )A.容器底部受到水的压强关系:p甲=p乙=p丙B.小球受到的浮力关系:FA>FB>FCC.容器对桌面的压力关系:F甲V乙排,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙,故C错误,D正确。4.B 解析 由题图可知,A、B两球排开液体的总体积V排甲V乙,即甲容器中液体的体积较大;已知容器中的液体质量相等,根据ρ=mV可知,ρ甲<ρ乙,根据阿基米德原理F浮=G排,得B球在甲中和乙中排开液体重力分别为G甲排=ρ甲gVB,G乙排=ρ乙gVB,则G甲排FC,根据阿基米德原理有FC=GC排,GC>GC排,即C球的重力大于C排开水的重力,故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F乙FC,由于FAρ乙;由题图(2)可知,相同木块在a、b中都漂浮,则所受浮力F浮a=F浮b=G木;根据F浮=ρ液gV排可得V排=F浮ρ液g,由题图可知V排aρb,则a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,故A正确。因为F浮a=F浮b,所以由阿基米德原理可知G排a=G排b,则m排a=m排b,故B错误。由于两容器中液面相平,且ρa>ρb,根据p=ρ液gh可知,a容器底部受到液体的压强大,故C错误。木块在a、b两容器中都漂浮,根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力Fa下=F浮a,Fb下=F浮b,则Fa下=Fb下;由于两个木块相同,所以底面积相同,根据p=FS可知,pa下=pb下,故D正确。7.D 解析 塑料管和水的总重力G=(m管+m水)g=(0.002 kg+0.01 kg)×10 N/kg=0.12 N,由题知,装有水的塑料管在液体中漂浮,则受到的浮力F浮=G=0.12 N,故A正确;因塑料管是直筒状,则橡皮膜受到水的压力F=G水=m水g=0.01 kg×10 N/kg=0.1 N,所以水对橡皮膜的压强p=FS=0.1N1×10-4 m2=1 000 Pa;橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上、下受到的液体压强相等,则管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1 000 Pa,故B正确;根据p=ρgh可得,管内水的深度h水=pρ水g=1 000Pa1×103kg/m3×10 N/kg=0.1 m=10 cm,由题意可得塑料管浸入液体的深度h液体=h水+Δh=10 cm+2 cm=12 cm=0.12 m,则管外液体密度ρ液体=pgh液体=1 000Pa10 N/kg×0.12 m=0.83×103 kg/m3,故C正确;在管上方施加力时,管将下沉一段深度,此时橡皮膜发生形变,无法计算排开液体的体积,因此无法求出增加的深度,故D错误。8.AC 解析 由题图甲可知,当圆柱体全部浸入水中时,弹簧测力计的示数F'=0.4 N,则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F'=2.4 N-0.4 N=2 N,A正确。圆柱体的体积V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10 N/kg=2×10-4 m3,由图甲可知,圆柱体的高度为2 cm,则圆柱体的底面积S=Vh=2×10-4 m30.02 m=0.01 m2,B错误。圆柱体在液体中弹簧测力计的示数F示=G-F浮',由题图乙可知,当h'=1.6 cm<2 cm时,F示=0,此时圆柱体有部分体积露出液面,处于漂浮状态;此时圆柱体在液体中受到的浮力F浮'=G=2.4 N,即ρ液gSh'=G,所以,ρ液=GgSh'=2.4N10 N/kg×0.01m2×0.016 m=1.5×103 kg/m3,C正确。当图乙中弹簧测力计的示数为0时,圆柱体漂浮,则圆柱体下表面受到的液体压力F=F浮'=2.4 N,圆柱体下表面受到该液体的压强p=FS=2.4N0.01m2=240 Pa,D错误。9.解析 F浮=G-F拉=10 N-6 N=4 N,F浮=ρ水gV排,石块排开水的体积V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10 N/kg=4×10-4 m3,石块的质量m=Gg=10N10 N/kg=1 kg,石块浸没在水中,V=V排=4×10-4 m3,石块的密度ρ=mV=1kg4×10-4 m3=2.5×103 kg/m3;烧杯底面积S=100 cm2=0.01 m2,放入石块后,水面上升的高度Δh=V排S=4×10-4 m30.01m2=0.04 m,烧杯底部受到水的压强增加Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa。答案 2.5×103 40010.解析 合金块B放在木块A上方时整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此时排开水的体积V排=45VA=4×2×10-3 m35=1.6×10-3 m3,此时木块A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.6×10-3 m3=16 N,B的重力GB=F浮-GA=16 N-12 N=4 N,由G=mg可得,合金块B的质量mB=GBg=4N10 N/kg=0.4 kg=400 g,合金块B的密度ρB=mBVB=400g250 cm3=1.6 g/cm3=1.6×103 kg/m3;将合金块B从木块A上取下放入容器的水中,因为ρB>ρ水,所以合金块B将沉底,排开水的体积和自身的体积相等,此时合金块B受到的浮力F浮B=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×250×10-6 m3=2.5 N;木块A静止时处于漂浮状态,则木块A受到的浮力F浮A=GA=12 N;木块A和合金块B受到的浮力的减少量ΔF浮=F浮-F浮A-F浮B=16 N-12 N-2.5 N=1.5 N,排开水体积的减少量ΔV排=ΔF浮ρ水g=1.5N1.0×103kg/m3×10 N/kg=1.5×10-4 m3,水深度的变化量Δh=ΔV排S=1.5×10-4 m3100×10-4 m2=0.015 m,水对容器底部的压强比取下合金块B前减小了Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.015 m=150 Pa。答案 1.6×103 15011.解析 (1)由题可知,物体重G柱=18 N,浸没液体中时,圆柱体受到的拉力F拉=12 N圆柱体受到的浮力F浮=G柱-F拉=18 N-12 N=6 N。(2)圆柱体浸没时,V排=V柱=S柱h=40 cm2×10 cm=400 cm3=4×10-4 m3由F浮=ρ液gV排可得ρ液=F浮gV排=6N10 N/kg×4×10-4 m3=1.5×103 kg/m3。(3)液体的质量m液=ρ液V液=1.5×103 kg/m3×100×30×10-6 m3=4.5 kg液体的重力G液=m液g=4.5 kg×10 N/kg=45 N圆筒的重力G筒=m筒g=0.5 kg×10 N/kg=5 N则总重力G总=G液+G筒+G柱=45 N+5 N+18 N=68 N圆筒放在水平桌面上,圆筒对桌面的压力F=G总-F拉=68 N-12 N=56 N此时圆筒对桌面的压强p=FS=56N10-2 m2=5 600 Pa。答案 (1)6 N(2)1.5×103 kg/m3(3)5 600 Pa12.解析 (1)图甲中,容器、铁块、木块的总重力G=(mA+mB+m)g=(8 kg+0.5 kg+1 kg)×10 N/kg=95 N容器对水平面的压强p=FS=GS=95N0.1m2=950 Pa。(2)图乙中,铁块A所受的浮力F浮A=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N此时细绳恰好伸直且不受力,那么弹簧对铁块A的弹力FA=GA-F浮A=8 kg×10 N/kg-10 N=70 N。(3)再次注水前,木块B处于漂浮状态,据阿基米德原理有GB=F浮B=ρ水gV排B所以木块B排开水的体积V排B=GBρ水g=0.5kg×10 N/kg1.0×103kg/m3×10 N/kg=5×10-4 m3则木块B被浸的高度h浸=V排BSB=5×10-4 m30.01m2=0.05 mΔh1=h-h浸=0.1 m-0.05 m=0.05 m再次注水,直到木块刚好浸没,此时F弹变=F浮增=F浮B'-GB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3-0.5 kg×10 N/kg=5 N弹簧弹力减少了5 N,弹簧的压缩量减少了0.005 m,即Δh2=0.005 m水面又升高的高度Δh总=Δh1+Δh2=0.05 m+0.005 m=0.055 m。答案 (1)950 Pa(2)70 N(3)0.055 m
